免費下載!
[!--downpath--]串聯電路特性:
串聯電路中,電壓處處相等,即I=I1=I2=&;=In。在串聯電路中只要測出任何一個位置的電壓,就曉得了其他位置的電壓。
并聯電路電壓規律:
在并聯電路中,支路電壓等于各大道電壓的和,即I=I1+I2+&;+In。式中I表示支路中的電壓,I1到In分別表示各大道中的電壓。
實驗探究串聯電路的電壓規律:
1.實驗電路:
2.實驗步驟:
(1)按照串聯電路的電路圖,組裝好實驗裝置
(2)選用電壓表的最大量程,并把電壓表接在電路的a處。
(3)合上開關,測出a處的電壓值。
(4)把電壓表先后改接在電路中的b、c處,分別測出電壓值,并對電路中Ia、Ib、Ic進行比較剖析。
3.推論:串聯電路:各處電壓都相等Ia=Ib=Ic。
實驗探究串聯電路的電壓規律:
1.實驗電路:
2.實驗步驟:
(1)按照并聯電路的電路圖,組裝好實驗裝置
(2)選用電壓表的最大量程,并把電壓表接在電路的a處。
(3)合上開關,測出a處的電壓值。
(4)把電壓表先后改接在電路中的b、c處,分別測出電壓值,并對電路中Ia、Ib、Ic進行比較剖析。
3.推論:并聯電路:支路電壓等于各大道電壓之和Ia=Ib+Ic。
串、并聯電路的比較:
串聯電路中漏電的特殊作用:
1.跟某個用家電并聯的開關,可起到控制電路的作用。閉合開關時,被控制的用家電因漏電而停止工作;斷掉開關時,被控制的用家電可與其他用家電一起工作。
2.報案電路,用于防盜與防逃。用電纜線與警鈴并聯,線斷后警鈴發聲。
探究串、并聯電路的電壓規律時如何使結果更有普遍性:
探究串、并聯電路的電壓規律時,常用改變電源電流,換用不同尺寸燈泡,多次檢測等方式使推論更具普遍性。借助如圖所示電路探究并聯電路的電壓規律時,也可能會得出推論
誤覺得各大道的電壓相等。得出這一錯誤推論是由于實驗時使用了兩只完全相同的燈泡,所以推論比較特殊,不具備通常性,換用兩只不同的燈泡重做實驗,則
但仍有
串并聯電路中電壓的規律與特點
串聯電路電流規律:
在串聯電路中,總電流等于各用家電兩端的電流之和,即U=U1+U2+&;+Un。
并聯電路電流規律:
在并聯電路中,各大道兩端電流相等,都等于電源電流,即U=U1=U2=&;=Un。
實驗探究串聯電路電流規律:
1.實驗器材:電源、導線、開關、燈座、小燈泡、電壓表。
2.實驗電路圖:如圖甲所示。
3.實驗步驟:
(1)按實驗電路圖聯接好電路。聯接電路過程中,開關應處于斷掉狀態。
(2)將電流表并聯在燈L1兩端,測出Ll兩端電流U1。在不超過量程的前提下,電流表阻值應首選“0~3V”。
(3)合上開關后,將電流表的示數記錄在下表中。
(4)用電流表分別測出L2兩端電流U2、電路總電流U總,記下電流表示數,并填入表中。
4.推論:串聯電路中U總=U1+U2
實驗探究并聯電路電流規律:
1.實驗器材:電源、導線、開關、燈座、小燈泡、電壓表。
2.實驗電路圖:如圖甲所示。
3.實驗步驟:
(1)按實驗電路圖聯接好電路。聯接電路過程中,開關應處于斷掉狀態。
(2)將電流表并聯在燈L1兩端,測出Ll兩端電流U1。在不超過量程的前提下,電流表阻值應首選“0~3V”。
(3)合上開關后,將電流表的示數記錄在下表中。
(4)用電流表分別測出L2兩端電流U2、電路總電流U總,記下電流表示數,并填入表中。
4.推論:串聯電路中U總=U1=U2
串、并聯電路中電流和電流關系的比較:
555定時器是一種模擬和數字功能相結合的中規模集成元件。通常用雙極型(TTL)工藝制做的稱為555,用互補金屬氧化物(CMOS)工藝制做的稱為7555,除單定時器外,還有對應的雙定時器556/7556。555定時器的電源電流范圍寬,可在4.5V~16V工作,7555可在3~18V工作,輸出驅動電壓約為200mA,因此其輸出可與TTL、CMOS或則模擬電路電平兼容。
555定時器的電路結構與功能
555定時器是一種把模擬電路和開關電路結合上去的元件。常用的555定時器機型有SG555(TTL電路)和(COMS電路)等。
定時器的電路結構框圖
圖1定時器的內部結構框圖
1、模擬功能部件:
⑴電阻分壓器
由3個電阻均為r的內阻串連構成份壓器,為電流比較器C1和C2提供參考電流。不加控制電流時,該引出端不可懸空,通常要通過一個小電容接地,以旁路高頻干擾,由于3個分壓內阻電阻相同,所以致使兩個分壓點V-1=2/3Ec,V+2=1/3Ec。
(2)電流比較器C1和C2
比較器C1:TH(閾值輸入端)》基準電流U-1,輸出UC1=1,否則為0。
比較器C2:TR(觸發器輸入端)《基準電流U+2時,輸出UC2=1,否則為0。
(3)輸出MOS管T
N溝道提高型場效應管T受門G5輸出的控制,G5的輸出即是R—S觸發器輸出Q經G4,G5傳來的訊號。當Q=1時T導通,Q=0時T截至。
2、邏輯功能部件
(1)G1和G2組成基本的RS觸發器,輸入低電平有效觸發。
UC1=0,UC2=1,置0,Q=O,Q=1,
UC2=0,UC1=1,置1,Q=1,Q=0
UC1=1,UC2=1,保持
(2)輸出緩沖極G6
Q=0,Q=1時,輸出OUT=1
Q=1,Q=0時,輸出OUT=0
(3)RD為直接置0端
RD=0,輸出OUT便為低電平,
正常工作時,RD端必須為高電平。
邏輯功能
1,RD為低電平有效時,直接置0端
2,TH(閾值輸入端)》基準電流U—1時,稱高觸發置0
3,TR(觸發輸入端)《基準電流U-2時,稱低觸發置1
555定時器芯片實現單片機看門狗電路
1、程序跑飛現象
隨著單片機在能源領域中的廣泛應用,單片機的抗干擾問題越來越突出,礦山井下環境通常比較惡劣,這便會為單片機控制系統帶來各類干擾,因而系統不能正常工作。單片機應用系統的抗干擾性能主要取決于硬件的抗干擾設計,但軟件
抗干擾設計作為硬件抗干擾的建立和補充,作用也十分重要,由于大量的干擾一般并不能影響系統內硬件的運作,卻常會使系統的軟件難以正常運行,單片機應用的一個突出問題,便是單片機運行過程中常常出現的程序跑飛現象。
在單片機系統中,由于干擾的緣由,在非預期的情況下,促使程序計數器PC的值發生隨機的變化,進而促使程序的流向指向不確定區域,這便是程序的跑飛。程序跑飛后或則會使指令的地址碼和操作碼發生改變,PC把操作數當成指令來執行;或則PC值指向一條不合邏輯關系的指令以至是非程序區串聯和并聯中電壓的關系,運行結果往往會使單片機步入死循環———便是你們常說的“關機”。為確保在無人當值的情況下,單片機“關機”后能手動恢復過來,一般采用軟件圈套,外部WDT電路,以及軟件控制的等方式,使系統恢復正常(后兩種也稱“看門狗”),限于篇幅不做專門說明,這兒主要向你們介紹用555定時器軟硬結合做看門狗的一種方式。
2、555定時器
通常情況下,看門狗主要是通過不斷監視程序運行一個風波的時間是否超過預定的時間來判定程序是否步入了死循環,因而借助555定時器可復位的觸發功能外加延時電路可實現看門狗的功能。555定時器是一種多用途的單片集成電路,內部電路如圖1所示。
CO端是控制電流輸入端,加控制電流可改變A1“-”端及A2“+”端的參考電流,若不用,可通過一個小電容接地,以防旁路高頻交流干擾;R為定時器直接復位端,加低電平可將定時器直接置“0”,此時,OUT輸出“0”,Q為1”,V導通,D端對地通路;TH為復位閾值輸入端,當TH電流超過2/3UDD(即A1負端分壓)時,A1輸出為“1”,OUT輸出“0”,同樣,D端對地通路;TR為置位輸入端,當TR電流高于1/3UDD(即A2正端分壓)時,A2輸出“1”,定時器被置位,此時,OUT輸出“1”,Q為“0”,V截至,D端對地斷路。
3、看門狗電路及運行指令以INTEL公司的16位單片機8096為例,555定時器作為看門狗與單片機的插口電路可設計如圖2所示。
首先在單片機初始化時用指令“,#01H”置P1.0為“1”,則二極管T導通,555芯片的R為“1”,TH、TR端經R、C充電,電位逐步上升,當電位還高于1/3UDD時,OUT輸出“1”,D端對地斷路,電容C正常充電,(、、com/版權所有)一旦程序跑飛或步入死循環,在電位上升到低于2/3UDD時仍沒有“喂狗”,則OUT輸出變為“0”,經二極管T拉低單片機的RESET腳,并使復位電容放電,這時
D端對地漏電,電容C也通過Rf放電,當TH、TR端電位放電到高于1/3UDD(注意)時,OUT輸出重新變為“1”,單片機步入復位狀態。
“喂狗”是指復位看門狗,在本電路中只須運行以下指令即可。
ANDBPORT1,#0FEH;使P1.0為“0”
SKIP;空操作,用于延時
SKIP;以使TR電壓降到1/3UDD為宜
ORBPORT1,#01H;使P1.0為“1”
當P1.0被置為“0”時,555定時器的R端為“0”,二極管T截至。R端為“0”則555芯片被復位,OUT輸出為“0”,同時D端對地漏電,電容C放電為重新延時做打算,但由于二極管的截至,此時OUT輸出似乎也為“0”卻并不影響單片機的RESET腳,單片機正常工作,因而區分開了“喂狗”與系統故障時看門狗發生作用的不同之處。
4、需要注意的問題
這兒仍舊有一個問題須要注意,那就是555定時器的正常工作與否完全依賴于單片機P1.0的狀態,但在個別干擾比較嚴重的情況下串聯和并聯中電壓的關系,單片機的誤操作是有可能改變P1.0的預置狀態的,若單片機在步入死循環之前,P1.0被誤置為了“0”,看
門狗一直處于“被喂”的狀態,那這個電路便就難以再發揮作用了,對此類情況我們可用軟件冗余的方式來應對,就是在程序的關鍵地方多次插寫看門狗的激活指令:
NOP
ORBPORT1,#01H
值得提醒一下的是這兒“NOP”指令的作用不容忽略,可使跑飛的程序列入正軌,不致擊潰旁邊的關鍵指令。不過雖然這么軟件冗余的應用也還是有一個前提的,那就是跑飛的程序必須落在程序區,冗余的指令得到執行方可生效,若跑飛的程序落在了非程序區,僅憑指令冗余技術便不可靠了,這時我們便還須利用其他抗干擾技術的支持,如軟件圈套、標志技術,本質可靠性程序的設計等,在此不再贅言,但那些都必須包含在一個可靠的程序內———雖然,單片機系統來自干擾的影響是立體的,這么,我們的應對策略便也須是全方位的。